电力线路及选择问题

浅谈电力线路及选择问题

摘要：本文在对电力线路进行概述的基础上，详细分析探讨了架空线路导线截面选择计算以及电力电缆导线截面选择计算。

关键词：电力线路、架空线路、导线截面选择及计算

中图分类号： tm726 文献标识码： a 文章编号：

引言

架空线路是指室外架设在电杆上用于输送电能的线路。导线材质必须具有良好的导电

性、耐腐蚀性和机械强度。

电力线路概述

1、架空线路的结构与型号

架空线路由导线、电杆、横担、拉线、绝缘子和线路金具等组成。为了防雷，有些架空线还架设有避雷线。

架空导线架设在空中，要承受自重、风压、冰雪荷载等抓械力的作用和空气中有害气体的侵蚀，同时还受温度变化的影响，运行条件比较恶劣。因此它们的材料应有较高的机械强度和抗腐蚀能力，而且导线要有良好的导电性能。导线按结构分为单股线与多股绞线；按材质分为铝、钢、铜、铝合金等类型。

图1 钢芯铝绞线

（2）杆塔

杆塔是用来支持绝缘子和导线，使导线相互之间、导线对杆塔和大地之间保持一定的距离(挡距)，以保证供电与人身安全.对应

于不同的电压等级，有一个技术经济上比较合理的挡距。

（3）横担

横担的主要作用是固定绝缘子，并使各导线相互之间保持一定的距离，防止风吹或其他作用力产生摆动而造成相间短路。目前使用的主要是铁横担、木横担、瓷担等。

（4）绝缘子

绝缘子的作用是使导线之间、导线与大地之间彼此绝缘.故绝缘子应具有良好的绝缘性能和机械强度，并能承受各种气象条件的变化而不破裂.线路绝缘子主要有针式绝缘子、悬式绝缘子。

（5）金具

用于连接、固定导线或固定绝缘子、横担等的金属部件。常用的金具有:悬垂线夹、耐张线夹、接续金具、联结金具、保护金具等。

2、电缆线路的结构与型号

电缆线路的结构主要由电缆、电缆接头与封端头、电缆支架与电缆夹等组成。

塑料绝缘电力电缆结构简单，重量轻、抗酸碱、耐腐蚀，敷设安装方便。常用的有两种:聚氯乙烯绝缘及护套电缆(已达10kv电压等级)和交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电缆(已达110kv电压等级).

油浸纸滴干绝缘铅包电力电缆可用于垂直或高落差处，敷设在室内、电缆沟、隧道或土壤中，能承受机械压力，但不能承受大的

拉力。

塑料绝缘的绝缘性能良好，价格低，可节约橡胶和棉纱在室内敷设时常用。常用塑料绝缘线型号有:blv(bv)，blvv(bvv)，bvrd 等。

架空线路导线截面选择计算

1、导线截面选择原则

为了保证供电系统、安全可靠、优质、经济地运行，导线和电缆(含母线)的截面的选择必须满足下列条件：

（1）经济电流密度。高压线路及特大电流的低压线路，一般应按规定的经济电流密度选择和电缆的截面，以使线路的年运行费用(包括电能损耗费)接近于最小，节约电能和有色金属。（2）长时允许电流(允许载流量)导线和电缆在通过计算电流时产生的发热高温，不应超过其正常运行时的最高允许温度。（3）正常运行允许电压损失导线和电缆在通过计算电流时产生的电压损耗，不应超过正常运行时允许的电压损耗值。（4）机械强度条件导线的截面应不小于最小允许截面由于电缆的机械强度很好，因此电缆不校验机械强度，但需校验短路热稳定度。

2、高压架空线路导线截面选择计算

高压架空线路导线截面的选择，应先按经济电流密度初选，然后按其他条件进行校验，全部条件都校验合格者为所选。

（1）按经济电流密度选择导线截面

选择原则从两方面考虑:选择截面越大，电能损耗就越小，但线

路投资、有色金属消耗量及维修管理费用就越高;截面选择小，线路投资、有色金属消耗量及维修管理费用虽然低，但电能损耗大。

从全面的经济效益考虑，使线路的年运行费用接近最小的导线截面，称为经济截面，用符号sec表示.对应于经济截面的电流密度称为经济电流密度，用符号jec表示。按经济电流密度计算经济截面的公式为：

式中，ica为线路计算电流。

（2）按长时允许电流选择导线截面

三相系统相线截面的选择：导线和电缆的正常发热温度不得超过额定负荷时的最高允许温度。选择截面时须使通过相线的计算电流工。不超过其允许载流量ial。一般决定导线允许载流量时，周围环境温度均取+ 25℃作为标准，当周围空气温度不是+25℃，而是θ0时，导线的长时允许电流应按下式进行修正：

（3）按允许电压损失选择导线截面

电流通过导线时，线路两端电压不等：

为了保证供电质量，对各类电网规定了最大允许电压损失在选择导线截面时，要求实际电压损失△u%不超过允许电压损失△uac%即：

3、低压架空线路导线截面选择

.对于1kv以下的低压架空线，与高压架空线相比，线路比较短，但负荷电流较大.所以一般不按经济电流密度选择.低压动力线按

长时允许电流初选，按允许电压损失及机械强度校验;低压照明线，

因其对电压水平要求较高，所以，一般先按允许电压损失条件初选截面，然后按长时允许电流和机械强度校验。

三、电力电缆导线截面选择计算

1、高压电缆芯线截面选择计算

电缆与架空线相比，散热条件较差，故还应考虑在短路条件下的热稳定问题。因此高压电缆截面除按经济电流密度、允许电压损失、长时允许电流选择外，还应按短路的热稳定条件进行校验。

（1）按经济电流密度选择电缆截面

根据高压电缆线路所带负荷的最大负荷年利用小时，及电缆芯线材质，查出经济电流密度jec，然后计算最大长时负荷电流ica 如为双回路并联运行的线路，应按最大长时负荷电流的一半计算)，电缆的经济截面sec为：

（2）按长时允许电流校验所选电缆截面根据按经济电流密度选择的标准截面，查出其长时允许电流ial，应不小于其最大长时负荷电流(此时双回路供电应按一回故障的情况考虑)，即：

(3)按电压损失校验电缆截面

式中：l——线路长度；sc——导线截面;γ——导线电导率。

(4)按短路电流校验电缆的热稳定性

式中：i∞——最大三相稳态短路电流;ti——短路电流作用的假想时间;c--热稳定系数。

低压电缆截面选择与高压电缆选择不同，主要考虑电缆正常运行时的发热与电压损失，并考虑故障时短时承受大电流所引起的温